中天山隧道，位于中国新疆维吾尔自治区，是南疆铁路吐鲁番至库尔勒段增建第二线工程（简称吐库二线工程）的一条特长隧道，由中铁隧道集团（SK2标）及中铁建十八局集团（SK1标）承建。2014年2月28日凌晨，中天山隧道双线贯通，2014年12月28日，吐库二线正式开通货运，2015年2月1日，吐库二线将开通客运。
中天山隧道位于南疆托克逊县和和硕县中天山东段的岭脊地区，最高海拔2951.6米，隧道最大埋深1728米，设计纵坡为千分之十一。隧道穿过中天山，连接山北的托克逊县和山南的和硕县，为双洞单线隧道，全长22.449千米。隧道将南疆线原有翻越中天山的线路取直，使得路程缩短123.6公里。隧道于2007年4月开工，2013年9月右线贯通，2014年2月全线贯通，预计2014年底投入运营。
中天山隧道全长22.449公里，是南疆铁路吐鲁番至库尔勒二线打通天山屏障的重点控制性工程。吐鲁番至库尔勒铁路二线全长334.12公里，是我国新疆南疆通往北疆和内地的主干铁路通道，也是我国连接欧亚大陆的新丝绸之路重要组成部分。
中天山隧道地处戈壁荒山，自然环境恶劣，具有高地应力、高温、高湿、高压富水“四高一富”的特点，地质环境复杂多变，突涌水压力之高国内罕见，岩爆、岩推时有发生，洞内作业面湿度极大、水质腐蚀性强。隧道施工抵触温暖带干旱气候区，区内干旱少雨，冬季寒冷多风，昼夜温差大。
夏季白天气温高达43摄氏度以上，冬天洞外气温又低于零下28摄氏度，施工环境异常艰苦，特别是长隧反坡排水难度大、各种施工难题汇聚，施工难度国内十分罕见。
吐鲁番至库尔勒铁路新增二线设计为国家双线一级电气化铁路，行车时速160公里，2014年年底建成通车。其运营后，将比原有吐库铁路缩短里程123.6公里，线路最高海拔将从过去的3000米降至1480米，年货运量将从600万吨提升到5000万吨。
中天山隧道自2007年5月施工以来，经历了高温、高湿、高压富水等世界上罕见的技术难题。中天山隧道全线贯通之际中铁十八局该项目入口处施工人员通过tbm掘进机与出口处的施工人员会合。
中天山隧道为全线控制性工程，中铁隧道集团施工的AK2标只有进口、出口及斜井(本身须掘进2545m才到正洞)共三个工作面，其中TBM需要通过2895m的花岗岩地段。如何提高TBM的掘进功效，特别是花岗岩地段的掘进功效是重点。
1.地质复杂：隧道洞身穿越3条区域性大断裂带（F2、F3、F4）和8条次断裂带，构造裂隙水发育。不良地质主要有高地应力、突涌水、高地温及岩爆等。
2.斜井施工：2#斜井长度为2545m，隧道断面32M2，平均坡度11%，长大隧道的反坡排水及运输问题突出。
3.长距离独头掘进通风：一是出口掌子面掘进，二是斜井掌子面掘进。前期出口4.5km及斜井作业区段5.3km分别采用独头通风解决洞内通风问题。后期则要解决钻爆段8.68km的独头通风。4.TBM掘进与二衬同步施工组织要求高。
自2007年5月开工建设以来，中国中铁隧道局及中国铁建十八局采用TBM（Tunnel Bohring Machine）全断面掘进机（需要通过2895m的花岗岩地段）与钻爆法相结合的方法进行施工。其中中铁隧道局施工的SK2标，钻爆法开挖长度设计为8675m，TBM掘进长度设计为13792m。
同时，积极与科研院所联合开展科技攻关，邀请工程院院士、设计大师等专家现场研讨论证，成功攻克了TBM全断面掘进机主轴承、刀盘、刀具等关键部件修复技术难题，成功穿越3条区域性大断裂（F2、F3、F4）和8条次断裂带。
并且通过改进衬砌台车结构、采取左右线联合通风排烟等，有效解决了复杂地质特长隧道TBM施工以及TBM掘进与衬砌同步施工、特长隧道通风排烟等三大施工难题，达到世界先进水平，为今后复杂地质条件下长大隧道施工探索出了一条新途径。特别是TBM独头掘进（隧道进口）和钻爆法（隧道出口）独头掘进均超过10公里以上，钻爆法独头掘进10.5公里，创造了世界纪录。
由于既有南疆铁路吐库段线路基础差，设备落后，病害多，运能低，已成为限制地方经济发展的“瓶颈”，并且制约到塔里木盆地油、气、煤等资源综合开发，影响到欧亚大陆桥南通道的整体水平。为此，南疆铁路吐库二线建设纳入我国中长期铁路规划。
作为第二欧亚大陆桥南通道的重要组成部分，南疆铁路吐库二线不但承担南疆地区与北疆及内地客货运输的重要任务，其与陇海铁路、兰新铁路共同构成我国连接中、西亚，西、南亚，西、南欧，及中欧便捷的铁路运输通道，对构建和促进“新丝绸之路经济带”和促进亚欧经济合作发展与文化交流也将发挥重要作用。
新疆都市报讯2014年2月28日凌晨，经过铁路建设者近7年的艰苦奋战，新疆南疆铁路吐鲁番至库尔勒新增二线“咽喉”—中天山隧道（左线）贯通（中国中铁隧道集团施工的右线已于2013年9月14日贯通），至此，中天山隧道双线贯通，年底吐库二线开通运营。
南疆铁路吐（鲁番）库（尔勒）二线工程是国家十二五铁路重点工程项目。2007年5月开工建设，该线路为级双线电气化铁路，线路全长333.864公里，运输能力为每日开行客车40对，年货运5000万吨，将极大地提高运输能力，对发展边疆地区经济、促进区域社会经济均衡、协调、可持续发展，畅通新丝绸之路都具有十分重要的意义。
12月28日上午12时，由和谐电力机车牵引的57201次货物列车在汽笛声中由新疆吐鲁番火车站驶向库尔勒。这标志着新疆铁路吐（鲁番）库（尔勒）二线正式开通运营，同时也标志着新疆铁路重要干线---南疆铁路正式进入电气化时代。
为充分发挥南疆线吐鲁番至库尔勒段的运输能力，满足广大旅客出行需求，自2015年2月1日起，南疆线吐鲁番至库尔勒二线正式开通运营，届时，该线运行的旅客列车在运营里程、客运业务停站、运行时刻、票价上都将有所变化。
一、旅客列车改由南疆线吐库段运行，运营里程大幅压缩
吐鲁番至库尔勒间现行运营里程为457公里，吐库二线开通后运营里程为334公里，减少123公里。现行7对旅客列车均改经南疆线吐库段运行。
二、客运业务停站调整
1.7对旅客列车往返增加和硕、马兰客运停站，取消和静客运停站。具体车次为：西安～库尔勒K169/70次，宝鸡～阿克苏K1661/2次，乌鲁木齐南～库尔勒K9756/7、K9758/5次，乌鲁木齐南～阿克苏K9776/7、K9778/5次，乌鲁木齐南～喀什K9786/7、K9788/5次，乌鲁木齐南～喀什7556/7、7558/5次，乌鲁木齐南～和田7562/3、7564/1次。
2.乌鲁木齐南～喀什7556/7、7558/5次增加阿图什站办理客运业务。
三、旅客列车运行时间大幅压缩
南疆线各次旅客列车全程旅行时间大幅压缩，其中旅行时间压缩最多的为乌鲁木齐南至喀什7556/7次，由31小时48分压缩至23小时36分，压缩了8小时12分。
四、旅客列车票价明显下降
南疆线运营里程大幅压缩后，旅客列车票价明显下降，乌鲁木齐南至库尔勒K9756/7次全程硬座票价由81元降低到69元，减少12元，硬卧下铺由154元降低到130元，减少24元，软卧下铺由231元降低到194元，减少37元，其它各次列车票价均有所下降。
